铝及其化合物性质课程教案

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铝及其化合物性质课程教案 1 ,.

铝元素及其化合物的性质与应用

一、复习预习

1.复习与钠有关的化学反响方程式的书写;

2.复习元素周期表及元素周期律的有关知识。

二、知识解说

考点1、铝单质

1.物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有优秀的导电、导热性和延展性。

2.化学性质:铝是较开朗的金属。

(1)往常与氧气易反响,生成致密的氧化膜起保护作用,同时也简单与 Cl2、S

等非金属单质反响:

4Al+3O 点燃 O 2Al+3S △ S 2Al+3Cl △ 2AlCl

2 2Al

2 3 Al

2 3 2 3

2)与酸反响:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反响,但无氢气放出;铝与非氧化性酸反响生成氢气。

2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2↑

(3)与强碱溶液反响: 2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2↑。

4)与某些盐溶液反响:如,能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。 5)铝热反响:可用来冶炼金属

高温

2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe

该反响放热大,能使置换出的铁成液态,合用性强。在实验室中演示时要加入引燃剂,如镁条和氯酸钾等。

4Al+3MnO2 高温 高温

2Al2O3+3Mn2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr

特别提示:

1.等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反响,产生氢肚量同样。 铝及其化合物性质课程教案 2 ,.

2.足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反响,产生氢气的物质的量之比 为1:3。

3.必定量的铝分别与必定量的盐酸和氢氧化钠反响产生氢气的物质的量之比为介

于1:1和1:3之间。则必然是铝与盐酸反响时铝过度而盐酸不足;铝和氢氧化钠反响时,铝不足而氢氧化钠过度。

考点2、氧化铝(Al2O3)

1.物理性质:白色固体,熔点高( 2054℃),沸点 2980℃,常作为耐火资料。

2.化学性质:两性氧化物 ,既能与强酸反响又能与强碱反响生成盐和水的氧化物。

Al2O3

+6HCl

2AlCl

3

+3H

2O

Al2O3

+2NaOH

2NaAlO

2+H

2O

3.用途:

通电 Al2O3是工业冶炼铝的原料 2Al2O3(熔融) 4Al+3O 2↑。

特别提示:

1.制备单质铝不可以电解熔融的氯化铝,只好电解熔融的氧化铝,而且需要加入冰晶石来降低氧化铝的熔点。

考点3、氢氧化铝(Al(OH)3):

1.物理性质:白色难于水的胶状积淀。

2.化学性质:

(1)既能与强酸又能与强碱反响生成盐和水的氢氧化物,两性氢氧化物。

Al(OH)3 +3HCl AlCl3+3H2O:Al(OH)3+3H+ Al3++2H2O

Al(OH)3 +NaOH NaAlO2+2H2O:Al(OH)3 +OH- AlO 2-+2H2O

(2)加热能分解。

2Al(OH) △

Al2O3 +3H 2O

3

3.制备:可溶性铝盐与氨水反响 Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH 4+ 铝及其化合物性质课程教案 3 ,. 考点4、铝盐

AlCl3的性质

少许 AlCl3+3NaOH Al(OH)3↓+ Al3++3OH- Al(OH)3↓

3NaCl

NaOH的

量 过度 AlCl3+4NaOH NaAlO2+ Al3++4OH- AlO2-+

2H2O+3NaCl 2H2O

NH3·H2O 与量 AlCl3+3NH3·H2O Al(OH)3↓ Al3++3NH3·H2O

的量 没关 +3NH4Cl Al(OH)3↓+3NH4+

NaAlO2的性质

少 NaAlO2 +HCl+H2 O Al(OH)3↓+AlO2-+H++H2 OAl(OH)3

HCl 量 NaCl ↓

的量 过 NaAlO2 +4HCl AlCl3 +NaCl+ AlO2-+4H+ Al3++2H2O 量2H2O

少 2NaAlO 2+CO2 +3H2O 2AlO2-+CO2+3H2O 2Al(OH)3↓

CO2 量 2Al(OH) 3↓+Na 2CO3 +CO32-

的量 过 NaAlO2 +CO2+2H2O Al(OH)3↓AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+

量 +NaHCO3 HCO3-

特别提示:

AlCl3与碱反响不与酸反响,所以Al3+与OH-不共存;AlO2-与酸反响不与碱反响,所以AlO2-与H+不共存。

考点5、铝的冶炼

1.铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主假如以氧化铝的形式存在。 铝及其化合物性质课程教案 4 ,.

2.工业生产的流程:

铝土矿(主要成分是氧化铝) 用氢氧化钠溶解过滤 向滤液中通入二氧

化碳酸化,过滤 氢氧化铝 氧化铝 铝。

主要反响:Al2O3 +2NaOH 2NaAlO 2+H2O

CO2+3H 2O+2NaAlO 2 2Al(OH)3↓+Na 2CO3

2Al(OH)3 △

4Al+3O2↑。 Al2O3+3H2O,2Al2O3(熔融)

考点6、有关Al(OH)3的图像研究

1.在AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 至过度的图像

现象: 先产生积淀,后积淀消逝。

方程式:

2.在NaOH

Al3++3OH-

溶液中逐滴加入

Al(OH)3↓,Al(OH)AlCl3至过度的图像

3+OH

AlO

2-+2H

2O

现象:开始无积淀,一段时间后有积淀

方程式:Al3++4OH- AlO2-+2H2O,Al3++3AlO2-+6H2O 4Al(OH)3

↓ 铝及其化合物性质课程教案 5 ,.

3.在NaAlO2溶液中逐滴加入 HCl至过度的图像。

现象:开始有积淀,以后积淀溶解

方程式:

H++AlO

2-+H

2O

Al(OH)

3↓,Al(OH)

3+3H

+

Al3++3H

2O

4.在HCl溶液中逐滴加入 NaAlO2至过度的图像。

现象:开始无积淀,一段时间后有积淀

方程式:

AlO2-+4H

+

Al3++2H

2O,Al3++3AlO

2-+6H

2O

4Al(OH)

3↓

5.向MgCl2和AlCl3混淆溶液中加入 NaOH 铝及其化合物性质课程教案 6 ,.

现象:开始产生积淀,以后积淀部分溶解

方程式:Mg2++2OH- Mg(OH)2↓,Al3++3OH- Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O

三、例题精析

【例题1】

【题干】以下对于铝的表达正确的选项是( )

A.铝的化学性质很活跃,在空气中极易锈蚀

B.铝对稀硫酸有耐腐化性质

C.铝在高温下复原性很强,能够用铝冶炼高熔点金属

.铝的导电性比铜、银更强,所以常用以制造电线、电缆【答案】C

【分析】依据铝的性质进行剖析,铝简单被空气中的氧气氧化,表面生成致密的氧化物保护膜,铝能与酸反响生成氢气,复原性强,能够用来冶炼铁,铝的导电性比铜差。应选C。

【例题2】

【题干】(2013山东卷)足量以下物质与等质量的铝反响,放出氢气且耗费溶质物质 的量最少的是( )

A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸

【答案】A

【分析】第一硝酸与金属铝反响不生成氢气,依据生成物的化学式: NaAlO2、

Al2(SO4)3、AlCl3,经过物料守恒可直接判断出等量的铝耗费 NaOH 物质的量最少。

【例题3】